Выбор высокопроизводительных фитингов для СПГ и СЖГ: обеспечение топливной эффективности

На что обратить внимание при спецификации трубных фитингов для СПГ/СЖГ

Чак Хейз, ведущий инженер по разработке новых продуктов

Автопроизводители по всему миру все чаще рассматривают сжатый природный газ (СПГ) и сжиженный природный газ (СЖГ) как жизнеспособные варианты чистого топлива для соблюдения строгих требований по выбросам.

Использование огромного бизнес-потенциала СПГ и СЖГ требует разработки высококачественных решений для систем подачи топлива на каждом уровне, от источника топлива до автомобиля. Компоненты, составляющие эти системы, включая предварительно согнутые топливные линии, клапаны, гибкие шланги, измерительные устройства и, важно, трубные фитинги, должны быть продуманно выбраны и специфицированы для вклада в безопасную, долгосрочную системную производительность.

Важно для OEM, участвующих в сборке автомобилей на СПГ/СЖГ и заправочной инфраструктуры, делающей их принятие возможным, выбирать фитинги, обеспечивающие специфические критерии производительности, требуемые в этих приложениях. Давайте посмотрим ближе на некоторые из них:

Герметичность уплотнения

СПГ и СЖГ хранятся при давлениях, которые могут превышать 275 бар (4000 psi). Любая утечка может создать значительные опасности для операторов. В частности, заправочные станции — где обычные конечные пользователи должны иметь возможность безопасно и легко заправлять свои баки — должны быть безупречными. Высококачественная комплектация — необходимость для возможности этого.

Для предотвращения утечек даже в сложных условиях требуется газонепроницаемое уплотнение. Традиционные укусистые и компрессионные трубные фитинги, как с одной, так и с двумя феррулями, подходят для многих общих промышленных приложений, но могут не дотягивать в более требовательных транспортных приложениях. Фитинг, создающий газовую уплотнение вдоль нескольких линий контакта, может обеспечить более надежную защиту от утечек, способствуя более высоким уровням безопасности как в заправочных, так и в бортовых соединениях.

Виброустойчивость

Фитинги для СПГ и СЖГ должны выдерживать непрерывные вибрации, связанные с движущимся автомобилем, виртуальным трубопроводом и компрессорной станцией. По этой причине важно искать фитинги, демонстрирующие некомпромиссную виброустойчивость.

Трубный фитинг с двухферрульным дизайном с действием шарнирно-коллетного типа может обеспечить виброустойчивость, требуемую в транспортных приложениях. Двухферрульный дизайн создает двойной механический хват на трубке, эффективно снижая вероятность ослабления фитингов, даже при воздействии непрерывной операционной вибрации. Этот дизайн дополнительно позволяет очень небольшое количество движения в фитинге при сохранении соответствующих уровней хвата и силы. Это движение, называемое «пружинным возвратом», создает надежную виброустойчивость, идеальную как для бортовой эксплуатации, так и для использования в заправочной инфраструктуре.

Тепловая производительность

Топливные системы СПГ и СЖГ подвержены инергетическим термодинамическим вызовам. Например, давления, при которых хранится СПГ, значительно выше давлений, при которых СПГ движется от дозатора в бортовой топливный бак. По мере декомпрессии СПГ в процессе заправки эффект Джоуля-Томсона вызывает резкое падение температуры газа. Такое падение температуры также может происходить, когда сжатый газ или жидкость движется от бака автомобиля к двигателю во время эксплуатации.

Все части системы должны выдерживать эти внезапные изменения температуры, особенно трубные фитинги во всей системе. Материалы низкого качества могут расширяться и сжиматься из-за температурных флуктуаций, что может способствовать утечкам или другим формам отказа.

Коррозионная стойкость

Автомобили на СПГ и СЖГ и заправочная инфраструктура подвержены широкому спектру экологических условий, которые могут способствовать коррозии. Это означает, что OEM должны стремиться проактивно предотвращать коррозионные отказы с высококачественными материалами конструкции для каждого компонента в системах СПГ и СЖГ.

Например, традиционная углеродистая сталь довольно восприимчива к внутренней ржавчине. Топлива СПГ и СЖГ обычно включают одораントы, которые лучше позволяют пользователям ощущать утечку, если она случается. Однако такие одораntы обычно содержат серу, которая может способствовать преждевременной коррозии и ржавлению в топливных системах. Природный газ также имеет врожденное влажность, которая может способствовать более высоким уровням коррозии и становиться еще более проблематичной в более влажных и теплых климатах. И потому что внутренняя коррозия не может быть легко визуально обнаружена во время общих инспекций обслуживания, она может стать серьезным риском безопасности.

Высококачественная нержавеющая сталь, сформулированная с более высокими уровнями никеля и хрома, может более эффективно бороться с коррозией. Нержавеющие стали низкого качества с низким содержанием никеля и хрома более восприимчивы к этим видам коррозийных проблем.

Сборка и доступность

По мере роста спроса на решения мобильности на СПГ и СЖГ, OEM должны быть готовы быстро доставлять надежные продукты. Строительство высококачественных систем быстро и надежно, однако, может быть вызовом. Рассмотрите потенциальную сложность компоновки системы СПГ, которая может стать особенно сложной для техников, не высококвалифицированных в создании трубных фитинговых соединений. Упрощенная установка — важная характеристика в вашем выборе трубного фитинга.

Фитинги, специально спроектированные для высокообъемного производства топливных линий, могут помочь установщикам создавать последовательные, герметичные трубные соединения, устойчивые к вибрации, гораздо более эффективно, чем альтернативные технологии. Помните также, что высокообъемное производство — это больше, чем легкая сборка. OEM, стремящиеся поддерживать агрессивные производственные графики, нуждаются в поставщиках, которые могут обеспечить локальный запас компонентов и уделяют время пониманию и работе вокруг производственных потребностей OEM. Такая локализованная доступность частей также обеспечивает OEM доступ к страховому запасу для управления флуктуациями спроса.

Идеальный фитинг для приложений СПГ и СЖГ

Чтобы преуспеть на рынке СПГ и СЖГ, OEM нуждаются в технологии трубных фитингов, удовлетворяющей требовательным критериям производительности этих топливных систем.

Один из вариантов, разработанный специально для удовлетворения требований альтернативных топливных транспортных приложений — фитинг Swagelok^® сборки по крутящему моменту (AbT). Сочетающий передово-геометричный, шарнирно-коллетный дизайн задней феррулы, запатентованный фитинг позволяет сборку по крутящему моменту, что обеспечивает последовательную герметичную производительность. Кроме того, сборка фитинга AbT может быть выполнена быстро и легко, и фитинги обеспечивают отличную газонепроницаемую уплотнение, действие хвата трубки и устойчивость к вибрационной усталости даже после повторной сборки.

Ищете поддержку разработки топливных систем СПГ и СЖГ? Наши прикладные специалисты по всему миру с радостью обсудят ваши варианты для разработки надежных, высококачественных автомобилей и инфраструктуры.